武大吉大第三版无机化学教材课后习题答案

第二章某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体?解2．一敝口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出?解温度下，将1.013105Pa的N22dm3和0.5065Pa的O23dm3放入6dm3的真空容器中，求O2和N2的分压及混合气体的总压。解容器中有4.4gCO2，14gN2，12.8gO2，总压为2.026105解在300K，1.013105Pa时，加热一敝口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原来的温度，求这时瓶内的压强。解在273K和1.013×105Pa下，将1.0dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C—O—CH3液体，在此过程中，液体损失0.0335解有一混合气体，总压为150Pa，其中N2和H2的体积分数为0.25和0.75，求H2和N2的分压。解在291K和总压为1.013×105Pa时，2.70dm3含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21g，求291K时水的饱和蒸汽压。解有一高压气瓶，容积为30dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？解10．在273K时，将同一初压的4.0dm3N2和1.0dm3O2压缩到一个容积为2dm3的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105Pa，试求（1）两种气体的初压；（2）混合气体中各组分气体的分压；（3）各气体的物质的量。解11．273K时测得一氯甲烷在不同压强下的密度如下表：P/1051.0130.6750.5070.3380.253/g·dm2.30741.52631.14010.757130.56660用作图外推法（p对/p）得到的数据求一氯甲烷的相对分子质量。解可得出一氯甲烷的相对分子质量是50.49512.（1）用理想气体状态方程式证明阿佛加德罗定律；（2）用表示摩尔分数，证明xi=（3）证明=证明：（1）PV=nRT当p和T一定时，气体的V和n成正比可以表示为V∞n（2）在压强一定的条件下，V总=V1+V2+V3+-----根据分体积的定义，应有关系式P总Vi=nRT混合气体的状态方程可写成P总V总=nRT=又=xi所以xi=（3）=又pV=N0m()2==所以=13．已知乙醚的蒸汽热为25900J·mol-1，它在293K的饱和蒸汽压为7.58×104Pa，试求在308K时的饱和蒸汽压。解水的气化热为40kJ·mol-1，，求298K时水的饱和蒸汽压。解如图所示是NaCl的一个晶胞，属于这个晶胞的Cl（用表示）和Na+（用表示）各多少个？解第三章晶体结构3-1给出金刚石晶胞中各原子的坐标。1﹑解：0,0,0;1/4,1/4,1/4;3/4,1/4,3/4;3/4,3/4,1/4;1/4,3/4,3/4或0,0,0;3/4,1/4,1/4;3/4，3/4，1/4；1/4，1/4，3/4；3/4，3/4，3/4。3-2给出黄铜矿晶胞（图3-48）中各种原子（离子）的坐标。2﹑解：Cu0,0,0;1/2,1/2,1/2;0,1/2,1/4;1/2,0,3/4。Fe1/2,1/2,0;1/2,0,1/4;0,0,1/2;0,1/2,3/4。S3/4,1/4,1/8;1/4,3/4,1/8;1/4,1/4,3/8;3/4,3/4,3/8;3/4,1/4,5/8;1/4,3/4,5/8;1/4,3/4,5/8;1/4,1/4,7/8;3/4,3/4,7/8。3-3亚硝酸钠和红金石（TiO2）哪个是体心晶胞（图3-49）？为什么？3﹑解：亚硝酸钠是体心晶胞，金红石是素晶胞。3-4黄铜矿晶胞（图3-48）是不是体心晶胞？4﹑解：是体心晶胞。考虑方法如：体心铜原子与顶角铜原子周围的氧原子的方向相同，而且氧原子上（例如体心铜原子左下前的氧原子与右上前顶角铜原子对比）连接的铁原子的方向也相同（注意：顶角原子是完全等同的，因此，体心原子可与任一顶角原子对比）。3-5白钨矿晶体（图3-50）是素晶胞还是体心晶胞？说明理由。5﹑解：是体心晶胞。3-6碳酸氢钠晶胞的投影如图3-51所示，请问：平均每个晶胞含有几个相当于化学式NaHCO3的原子集合（代号：Z）？6﹑解：平均每个晶胞含有4个相当于化学式NaHCO3的原子集合。3-7推算典型离子晶体的各种堆积-填隙模型的堆积球和填隙球的半径比。7﹑解：见表3-7。3-8在闪锌矿和萤石的四面体配位多面体模型中除存在四面体外还存在什么多面体？在后者的中心是否有原子？8﹑解：八面体。没有原子。3-9图3-52由黑白两色甲壳虫构成。如果黑白两色没有区别，每个点阵点代表几个甲壳虫？如果黑白两色有区别，一个点阵点代表几个甲壳虫？前者得到什么布拉维点阵型式，后者又得到什么布拉维点阵型式？9﹑解：前者1个甲壳虫1个点阵点，二维菱形单位；后者2个甲壳虫1个点阵点，二维面心立方。3-10图3-53是一种分子晶体的二维结构，问：每个点阵点所代表的结构基元由几个分子组成？图中给出的点阵单位（每个平均）含几个点阵点？含几个分子？10﹑解：每个点阵点代表6个分子。点阵单位含1个点阵点，6个分子。3-11晶体学中的点阵单位并非只有布拉维单位一种，例如有一个叫Volonoi的人给出了另一种点阵单位，获得这种点阵单位的方法是：以一个点阵点为原点向它周围所有相邻的点作一连线，通过每一连线的中点作一个垂直于该连线的面，这些面相交得到一个封闭的多面体，就是Volonoi点阵单位。请通过操作给出下列三维布拉维点阵单位的相应Volonoi点阵单位：（1）立方素单位；（2）立方体心单位。11、解：一种具体的晶体究竟属于哪一种布拉维点阵型式，是由它的微观对称性决定的，晶体学家把这样确定的点阵型式称为晶体的正当点阵型式，然而，一个晶体结构的测定步骤是倒过来的，首先是确定晶体的点阵型式，然后再确定它的阵点的（化学和几何）内容。3-12你想知道能带理论如何解释固体的颜色吗？例如：为什么金﹑银﹑铜﹑铁﹑锡的颜色各不相同？为什么愚人金有金的光泽？为什么ZnS（闪锌矿）呈白色﹑HgS（朱砂）呈红色而PbS（方铅矿）呈黑色？天然的金刚石为什么有蓝﹑红﹑黄﹑绿色而并非全呈无色？请阅读：拿骚.颜色的物理和化学.科学出版社，1991，168～182（注：“费密能”的定义在166页上）。请通过阅读测试一下自己的知识和能力，以调整自己的学习方法预定目标与学习计划安排。最好阅读后写一篇小文（主题任选）。12、解：金属键的另一种理论是能带理论。能带理论是分子轨道理论的扩展，要点有：（1）能带中的分子轨道在能量上是连续的。

（2）按能带填充电子的情况不同，可把能带分为满带、空带和导带三类。

（3）能带和能带之间存在能量的间隙，简称带隙，又称禁带宽度。

（4）能带理论能够对金属导电进行解释。

（5）能带理论是一种既能解释导体，又能解释半导体和绝缘体性质的理论。

（6）由此可见，按照能带理论，带隙的大小对固体物质的性质至关重要。3-13二层﹑三层为一周期的金属原子二维密置层的三维垛积模型只是最简单的当然也就是最基本的金属堆积模型。利用以下符号体系可以判断四层﹑五层为一周期的密置层垛积模型是二层垛积和三层垛积的混合：当指定层上下层的符号（A﹑B﹑C）相同时，该指定层用h表示，当指定层上下层的符号不相同时，该指定层用c表示。用此符号体系考察二层垛积，得到…hhhhhh…，可称为垛积，用以考察三层垛积时，得到…cccccc…，可称为c堆积。请问：四层﹑五层为一周期的垛积属于什么垛积型？为什么说它们是二层垛积和三层垛积的混合？（注：h是六方——hexagonal——的第一个字母；c是立方——cubic——的第一个字母。）13﹑解：四面垛积是…hchchch…，即hc垛积型，说明六方垛积和立方垛积各占50%；五层垛积是…hhccchhccchhccc…，即hhccc垛积型，说明六方垛积和立方垛积分别占2/5和3/5。3-14温度足够高时，某些合金晶体中的不同原子将变的不可区分，Cu3Au晶体中各原子坐标上铜原子和金原子可以随机地出现。问：此时，该合金晶胞是什么晶胞？14﹑解：面心立方晶胞。3-15温度升得足够高时，会使某些分子晶体中原有一定取向的分子或者分子中的某些基团发生自由旋转。假设干冰晶体中的二氧化碳分子能够无限制地以碳原子为中心自由旋转，问：原先的素立方晶胞将转化为什么晶胞？15﹑解：面心立方晶胞。3-16试在金属密堆积的面心立方晶胞的透视图上画出一个二维密堆积层，数一数，在该密堆积层上每个原子周围有几个原子，在该原子的上下层又分别有几个原子？（参考3-54）16﹑解：6；3。参考图解如图3-53。3-17找一找，在六方最密堆积的晶胞里，四面体空隙和八面体空隙在哪里？已知纤维锌矿（ZnS）的堆积填隙模型为硫离子作六方最密堆积，锌离子作四面体填隙，请根据以上信息画出其晶胞。17﹑解：见：周公度.结构和物性.高等教育出版社,1993,274～2933-18有一种典型离子晶体结构叫做ReO3型，立方晶胞，Re6+的坐标为0，0，0；O2-的坐标为0，1/2，0；1/2，0，0；0，0，1/2。请问：这种晶体结构中，铼的配位数为多少？氧离子构成什么多面体？如何连接？18﹑解：Re的配位数为6；八面体；全部以顶角相连。3-19实验测得金属钛为六方最密堆积结构，晶胞参数为a=295.0,c=468.6pm，试求钛的原子半径和密度。19、解：晶胞体积：V=abcsin120°=295.0×295.0×468.6×0.866×10-24=3.53×10-16密度：ρ=47.867×2/6.02×1023×3.53×10-16=4.5g/cm-33-20实验测得金属铂的原子半径为138.7pm，密度为21.45g/cm3，试问：假设铂取面心立方最密堆积晶体结构，将从X衍射图谱算出的晶胞参数多大？20﹑解：事实为a=392.3pm。3-21金属密堆积结构晶体学测定的实验数据是测定阿伏加德罗数的重要实验方法，试给出计算方程。21、解：体心立方堆积空间占有率=(2×4/3лr3)/a3=68.02%简单立方堆积空间占有率=[4/3л（a/2）3]/a3=/6×100%=52.36%球的空间占有率=[2×4/3л（a/2）3]/a2×1.633a×sin120°=74.05%3-22Shannon给出的6配位Na+的有效半径为102pm，假设NaH取NaCl结构型，H-离子互切，Na+与H-也正好互切，求H-的6配位半径。22﹑解：142pm。3-23假设复合金属氟化物MⅠMⅡF3取钙钛矿结构，而且氟离子正好互切，已知氟离子的半径为133pm，问：填入空隙的MⅠ和MⅡ分别不超过多少pm，才能维持氟离子的相切关系？将在X衍射图谱中得到多大晶胞参数的立体晶胞？某研究工作实际得到CsEuF3晶胞参数为477pm，该实验数据意味着什么结构特征？23﹑解：a=2r(F-)+2r(MII);a1/2=2r(F-)+2r(MI)=4r(F-)(为维持氟离子相切，与氟离子混合进行面心立方最密堆积的MI半径不能超过F-半径)；故：a=376pm;r(MII)<55.0pm;r(MI)<133pm。实际得到的晶胞参数远大于氟离子，该晶体结构型中氟离子并不相切，可以适当远离仍不破坏结构。3-24根据表3-4的数据判断，若氧化镁晶体取氧原子面心立方堆积，镁离子将填入氧离子堆积形成的什么空隙中去？所得晶胞是素晶胞还是复晶胞？氧离子核间距因镁离子填隙将扩大多少？预计该晶体的晶胞参数多大？24、解：将填入氧离子堆积形成的六方最密堆积中，复晶胞，r=Cn/(Z-σ),r为离子半径，Cn取决于主量子数n的参数，Z为核电荷，σ叫屏蔽常数，Z-σ为有效核电荷。3-25根据卤化铜的半径数据，卤化铜应取NaCl晶体构型，而事实上却取ZnS型，这表明卤离子与铜离子之间的化学键有什么特色？为什么？25﹑解：预计卤化铜取NaCl结构的前提是其中的化学键是100%的离子键，即只考虑几何制约关系，事实上卤化铜取ZnS型，配位数下降，表明卤离子与铜离子之间的化学键有明显的共价键成分，换言之，键型是除几何因素外另一个离子晶体结构制约因素。3-26据最新报道二氧化碳在40GPa的高压下也能形成类似二氧化硅的原子晶体（Science，1999，283；1510），从第3-4节给出的干冰晶胞图如何理解二氧化碳晶体结构转化的压力条件？26﹑解：从图上可见，在高压下相邻分子的氧原子与碳原子将接近到可以成键，于是就将使二氧化碳分子的双键打开。放马后炮，二氧化碳在高压下出现原子晶体是很符合逻辑的，可惜在这则报道前并没有很多人想去尝试。这说明，并非知识越多创造性越高。3-27图3-38中用虚线画的晶胞是方解石的正当晶胞，试考察，该晶胞里有几个碳酸根离子，几个钙离子？求一个晶胞的内容物相当于化学式的倍数（Z=？）。27﹑解：Z=2。3-28已知电石（CaC2）的晶体结构是NaCl晶体结构的相关型，而且C22-离子的取向是一致的，晶胞的剖面图如图3-55，试问：电石晶胞是14种布拉维晶胞中的哪一种？画出其晶胞图并作出说明。已知NaCN也是NaCl结构相关型，请问：其中的原子排列将出现什么新问题？28﹑解：电石是体心四方晶胞。c轴与c22-长轴方向一致（图略）。对NaCN，将出现CN-离子的长轴取向（或者说头尾）是否一致的新问题。3-29金刚石晶体中的碳原子为什么为什么不是最密堆积？29﹑解：金刚石是原子晶体，其结构的主要制约因素是共价键的方向性和饱和性，因金刚石中的碳原子取sp3杂化轨道，故具有四面体配位结构。3-30晶体结构中的“化学单元”与“结构基元”两个概念是否同一？举例说明它们的异同。在过去的教科书里常有“晶格结点”一词，你认为它是不是指晶体结构中的“结构单元”？为什么？30﹑解：：“晶格接点”不是晶体学术语，没有确切的意义。它经常不是指晶体微观空间中的结构基元，例如常见到在书上说，干冰的结构结点是CO2分子，但干冰的结构结点是4个CO2分子的集合，不是一个分子。又例如，常见到书上说，NaCl晶体的晶格结点是单独的Na+和Cl-，它们（晶格结点）之间的作用力是离子键。但晶体的结构基元是一对（Na++Cl-）离子，结构基元内就有离子键。所以，最好放弃“晶格结点”这样一个不确切的概念。3-31学了本章后再阅读《高中物理》（第三册）中的点阵概念，你认为应对它作什么修改？31﹑解：点阵是结构基元的抽象，抽象后原子就隐去不见了，说将原子核连接起来得到点阵网络或格子容易造成误解。3-32有人说，晶体中的晶格网络骨架就是化学键骨架，你同意这种说法吗？32﹑解：不同意这种说法。例如NaCl的网络确实是离子键，但例如金刚石的共价键没有一根在面心立方格子上。3-33有人说，点阵不必一定与网络或格子相联系，这种说法对吗？为什么？33﹑解：这种说法是对的，因为点阵是结构基元的抽象，将每个结构基元抽象成一个点，只要点在结构基元里同一个位置上即可，并不一定要划格子或网络。再说，没有格子或网络也不影响考虑点阵的对称性。3-34你认为晶胞概念和点阵单位概念有何异同？34、解：晶体是由无数肉眼看不见的，形状、大小、取向相同的微小几何体堆积而成的，这种观念发展成晶胞的概念。把二维点阵的所有点阵用平行的直线连接起来，可以把点阵分割成许许多多无隙并置的平行四边形构成的格子或者网络，得到的格子的每一个平行四边形平均只含一个点阵，称为点阵单位。3-35试研究：单斜晶系当b角不等于90°时，不应有B底心晶胞，因为它可以转化为素单斜晶胞。3-36课文里谈到，金刚烷熔点很高，文献又报道，金刚烷在常温常压下是一种易挥发的固体。请问：这两个事实是否矛盾？为什么？36﹑解：不矛盾。金刚烷为非极性分子，分子间力不大，熔点高是因球型而致紧密堆积，分子几乎相切，空隙很小。发挥性高则是固体表面分子因分子间力小容易脱离固体而逃逸。3-37到网站http://un2sg4.unige.ch/athena/mineral去下载几种你熟悉的矿物的晶体照片。3-38登录网站/steffenweber/gallery/structureTypes/st1.html观察本章曾讨论过的一些晶体的晶胞图。观察旋转的单晶图，点击图下的标号晶体可看到更多晶体外形。第4章酸碱平衡4-1以下哪些物种是酸碱质子理论的酸，哪些是碱，哪些具有酸碱两性？请分别写出它们的共轭碱和酸。SO42-,S2-,H2PO4-,NH3,HSO4-,[Al(H2O)5OH]2+,CO32-,NH4+,H2S,H2O,OH-,H3O+,HS-,HPO42-4-1为什么pH=7并不总是表明水溶液是中性的。4-2本章表示电解质及其电离产物的浓度有两种，一种如c(HAc)、c(NH4+)，另一种如[HAc],[NH4+]等，它们的意义有何不同？什么情况下电离平衡常数的表达式中可以用诸如c(HAc),c(NH4+)等代替诸如[HAc],[NH4+]等？有的书上没有诸如c(HAc)、c(NH4+)这样的浓度符号，遇到浓度时一律用诸如[HAc]、[NH4+]等来表示，这样做有可能出现什么混乱？4-3苯甲酸（可用弱酸的通式HA表示，相对分子质量122）的酸常数Ka=6.4×10-5，试求：（1）中和1.22g苯甲酸需用0.4mol·L-1的NaOH溶液多少毫升？（2）求其共轭碱的碱常数Kb。（3）已知苯甲酸在水中的溶解度为2.06g·L-1，求饱和溶液的pH。4-5计算下列各种溶液的pH：（1）10mL5.0×10-3mol·L-1的NaOH。（2）10mL0.40mol·L-1HCl与10mL0.10mol·L-1NaOH的混合溶液。

（3）10mL0.2mol·L-1NH3·H2O与10mL0.1mol·L-1HCl的混合溶液。

（4）10mL0.2mol·L-1HAc与10mL0.2mol·L-1NH4Cl的混合溶液。4-6把下列溶液的pH换算成[H+]：（1）牛奶的PH=6.5（2）柠檬汁的PH=2.3（3）葡萄酒的PH=3.3（4）啤酒的PH=4.54-7把下列溶液的[H+]换算pH：（1）某人胃液的[H+]=4.0×10-2mol·L-1。（2）人体血液的[H+]=4.0×10-8mol·L-1。

（3）食醋的[H+]=1.26×10-3mol·L-1。

（4）番茄汁的[H+]=3.2×10-4mol·L-1。4-825℃标准压力下的CO2气体在水中的溶解度为0.034mol·L-1，求溶液的pH和[CO32-4-9将15gP2O5溶于热水，稀释至750mL，设P2O5全部转化为H3PO4，计算溶液的[H+][H2PO4-][HPO42-]和[PO43-]。4-10某弱酸HA,0.015mol·L-1时电离度为0.80%，浓度为0.10mol·L-1时电离度多大？4-11计算0.100mol·L-1Na2CO3溶液的PH和CO32-以及HCO3-碱式电离的电离度。4-12某未知浓度的一元弱酸用未知浓度的NaOH滴定，当用去3.26mLNaOH时，混合溶液的pH=4.00，当用去18.30mLNaOH时，混合溶液的pH=5.00，求该弱酸的电离常数。4-13缓冲溶液HAc-Ac-的总浓度为1.0mol·L-1，当溶液的pH为:（1）4.0；（2）5.0时，HAc和Ac-的浓度分别多大？4-14欲配制PH=5.0的缓冲溶液，需称取多少克NaAc·3H2O固体溶解在300mL0.5mol·L-1的HAc溶液中？4-15某含杂质的一元碱样品0.5000g（已知该碱的分子量为59.1），用0.1000mol·L-1HCl滴定，需用75.00mL；在滴定过程中，加入49.00mL酸时，溶液的PH为10.65。求该碱的电离常数和样品的纯度。4-16将Na2CO3和NaHCO3混合物30g配成1L溶液，测得溶液的PH=10.62，计算溶液含Na2CO3和NaHCO3各多少克。4-17将5.7gNa2CO3·10H2O溶解于水配成100ml纯碱溶液，求溶液中碳酸根离子的平衡浓度和PH。4-18在0.10mol·L-1Na3PO4溶液中，[PO43-]和PH多大？4-19计算10mL浓度为0.30mol·L-1的HAc和20mL浓度为0.15mol·L-1HCN混合得到的溶液中的[H+]﹑[Ac-]﹑[CN-]。4-20今有3种酸ClCH2COOH、HCOOH和(CH3)2AsO2H，它们的电离常数分别为1.40×10-3、1.77×10-4和6.40×10-7，试问：（1）配制PH=3.50的缓冲溶液选用哪种酸最好？（2）需要多少毫升浓度为4.0mol·L-1的酸和多少克NaOH才能配成1L共轭酸碱对的总浓度为1.0mol·L-1的缓冲溶液。4-21计算下列反应的平衡常数，并指出其中哪些是酸或碱的电离反应。c（1）HCO3-+OH-≒CO32-+H2O（2）HCO3-+H3O+≒H2CO3+H2O（3）CO32-+2H3O+≒H2CO3+2H2O（4）HPO42+H2O≒H3O++PO43-（5）HPO42+H2O≒H2PO4-+OH-（6）HAc+CO32-≒HCO3-+Ac-（7）HSO3-+OH-≒SO32-+H2O（8）H2SO3+SO32-≒2HSO3-4-22分别计算下列混合溶液的PH：（1）50.0mL0.200mol·L-1NH4Cl和50.0mL0.200mol·L-1NaOH。（2）50.0mL0.200mol·L-1NH4Cl和25.0mL0.200mol·L-1NaOH。（3）25.0mL0.200mol·L-1NH4Cl和50.0mL0.200mol·L-1NaOH。（4）20.0mL1.00mol·L-1H2C2O4和30.0mL1.00mol·L-14-23在烧杯中盛有0.2mol·L-120mL乳酸（分子式HC3H5O3，常用符号HLac表示，酸常数为Ka=1.4×10-4），向该烧杯逐步加入0.20mol·L-1NaOH溶液，试计算：未加NaOH溶液前溶液的PH。加入10.0mlNaOH后溶液的PH。（3）加入20.0mlNaOH后溶液的PH。

（4）加入30.0mlNaOH后溶液的PH。第五章说出BaH2，SiH4，NH3，AsH3，PdH0.9和HI的名称和分类？室温下各呈何种状态？哪种氢化物是电的良导体？答如何利用路易斯结构和价层电子对互斥理论判断H2Se，P2H4，H3O+的结构？答写出工业制氢的三个主要化学方程式和实验室中制备氢气最简便的方法？答He在宇宙中丰度居第二位，为什么在大气中He含量却很低？答哪种稀有气体可用作低温制冷剂？哪种稀有气体离子势低，可做放电光源需要的安全气？哪种稀有气体最便宜？答何为盐型氢化物？什么样的元素能形成盐型氢化物？怎样证明盐型氢化物内存在H负离子？答为什么合成金属氢化物时总是要用干法？38kg的氢化铝同水作用可以产生多少dm3的氢气（298K,1.03×105Pa）？解怎样纯化由锌同酸反应所制得的氢气？写出反应方程式。答LaNi5+3H2==LaNi5H6压强在（2-3）×105Pa，温度是温热。试用反应方程式表示氙的氟化物XeF6和氧化物XeO3的合成方法和条件?答写出XeO3在酸性介质中被I离子还原得到Xe的反应方程式。答巴特列脱用Xe气和PtF6作用，制得Xe的第一种化合物.在某次实验中,PtF6的起始压力为9.1×10Pa，加入Xe直至压力为1.98×10Pa，反应后剩余Xe的压力为1.68×10Pa，计算产物的化学式。解XeO3水溶液与Ba(OH)2溶液作用生成一种白色固体。此白色固体中各成分的质量分数分别为：71.75%的BaO，20.60%的Xe和7.05%的O。求此化合物的化学式。解：：==3：1：3BaO：Xe：O==3：1：3此化合物的化学式是Ba3XeO4。比较VB法和MO法对XeF2分子结构的处理。答VB法见书232页；MO法见书234页。完成并配平下列反应方程式：XeF4+ClO→XeF4+Xe→Na4XeO6+MnSO4+H2SO4→XeF4+H2O→XeO3+Ba(OH)2→XeF6+SiO2→答①XeF4+2ClO+2H2O=Xe+2ClO+4HF③5Na4XeO6+2MnSO4+7H2SO4=5XeO3+2NaMnO4+7H2O+9Na2SO4⑤2XeO3+2Ba(OH)2=Ba2XeO6+Xe+O2+2H2O第六章理想气体恒温膨胀过程热力学能不变，是否意味着理想气体恒温膨胀过程不做功？答计算体系的热力学能变化，已知：体系吸热1000J，对环境做540J的功；体系吸热250J，环境对体系做635J的功；解在298K和100kPa恒压下，mol的OF2同水反应，放出161.5kJ热量，求反应OF2(g)+H2O(g)→O2(g)+2HF(g)的△rH和△rU。解反应N2(g)+3H2(g)→2NH3(g)在恒容没量热器内进行，生成2molNH3时放出能量82.7kJ，求反应的△rU和298K时反应的△rH。解查表求298K时下列反应的反应热3NO2(g)+H2O(l)→2HNO3(l)+NO(g)CuO(s)+H2(g)→Cu(s)+H2O(g)解（1）（2）N2O4在反应器中受热分解，当产物中有1molNO2生成时，分别按下列反应方程式计算，反应进度各是多少：N2O4→2NO2N2O4→NO2解（1）0.5mol(2)1mol在一知弹式量热计中燃烧0.20molH2（g）生成H2O（l），使量热计温度升高0.88K，当0.010mol甲苯在此量热计中燃烧时，量热计温度升高0.615K，甲苯的燃烧反应为C7H8(l)+9O2(g)→7CO2(g)+4H2O(l)求该反应的△rH。已知△H(H2O，l)==—285.8kJ·mol解△rV=△rH—△RT=—285.8+1.5×RT=—282.1kJ/mol已知下列热化学反应Fe2O3(s)+3CO(g)→2Fe(s)+3CO2(g)△rH=—27.61kJ·mol3Fe2O3(s)+3CO(g)→2Fe3O4(s)+CO2(g)△rH=—27.61kJ·molFe3O4(s)+CO(g)→3FeO(s)+CO2(g)△rH=+38.07kJ·mol解为什么在标准状态下稳定单质的熵不为零？答分析下列反应自发进行的温度条件（1）2N2(g)+O2(g)→2N2O(g)△rH=+38.07kJ·mol(2)Ag(s)+Cl2(g)→AgCl(s)△rH=—127kJ·mol（3）HgO(s)→Hg（l）+O2(g)△rH=+91kJ·mol(4)H2O2（l）→H2O（l）+O2(g)△rH=—98kJ·mol解自发进行。通常采用的制高纯镍的方法是将粗镍在323K与CO反应，生成的Ni(CO)4经提纯后在约473K分解得到纯镍Ni(s)+CO(g)Ni(CO)4（l）已知反应的△rH=—161kJ·mol，△rS=420J·k·mol。试由热力学数据分析讨论该方法提纯镍的合理性。解已知下列键能数据键NNN—FN—ClF—FCl—Cl键能/kJ·mol942272201155243试由键能数据求出标准生成热来说明NF3在室温下较稳定而NCl3却易爆炸。解已知下列数据△H（CO2，g）=—393.5kJ·mol△H（Fe2O3，s）=—822.2kJ·mol△G（CO2，g）=—394.4kJ·mol△G（Fe2O3，s）=—741.0kJ·mol求反应Fe2O3（s）+C(s)→2Fe(s)+CO2(g)在什么温度下能自发进行。解查表求反应CaCO3(s)→CaO(s)+CO2(g)能够自发进行的最低温度。解已知下列数据△H(Sn，白)=0△H(Sn，灰)=—2.1kJ·molS(Sn，白)=51.5J·k·molS(Sn，灰)=44.3J·k·mol求Sn（白）与Sn（灰）的相变温度。解第七章什么是化学反应的平均速率，瞬时速率？两种反应速率之间有何区别与联系？答分别用反应物浓度和生成物浓度的变化表示下列各反应的平均速率和瞬时速率，并表示出用不同物质浓度变化所示的反应速率之间的关系。这种关系对平均速率和瞬时速率是否均适用？N2+3H2→2NH32SO2+O2→2SO3aA+Bb→gG+hH解（1）===V===V=V=V两种速率均适用。（2）（3）（同1）。简述反应速率的碰撞理论的理论要点。答简述反应速率的过渡状态理论的理论要点。答反应C2H6→C2H4+H2，开始阶段反应级数近似为级，910K时速率常数为1.13dm1.5·mol·s。试计算C2H6（g）压强为1.33×104Pa时的起始分解速率（以[C2H6]的变化表示）。解295K时，反应2NO+Cl2→2NOCl，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下：[NO]/mol·dm[Cl2]/mol·dmCl2/mol·dm·s0.1000.5000.1000.1000.1000.5008.0×102.0×104.0×10问：（1）对不同反应物反应级数各为多少？（2）写出反应的速率方程；（3）反应的速率常数为多少？解反应2NO（g）+2H2（g）→N2（g）+2H2O其速率方程式对NO（g）是二次、对H2（g）是一次方程。写出N2生成的速率方程式；如果浓度以mol·dm—3表示，反应速率常数k的单位是多少？写出NO浓度减小的速率方程式，这里的速率常数k和（1）中的k的值是否相同，两个k值之间的关系是怎样的？解设想有一反应Aa+bB+cC→产物，如果实验表明A，B和C的浓度分别增加1倍后，整个反应速率增为原反应速率的64倍；而若[A]与[B]保持不变，仅[C]增加1倍，则反应速率增为原来的4倍；而[A]、[B]各单独增大到4倍时，其对速率的影响相同。求a，b，c的数值。这个反应是否可能是基元反应？解9.一氧化碳与氯气在高温下作用得到光气（COCl2），实验测得反应的速率方程为：==k[CO][Cl2]有人建议其反应机理为：Cl22ClCl+COCOClCOCl+Cl2COCl2+Cl试说明这一机理与速率方程相符合；指出反应速率方程式中的k与反应机理中的速率常数（k1，k，k2，k）间的关系。答10.如何正确理解各种反应速率理论中活化能的意义？答11.高温时NO2分解为NO和O2，其反应速率方程式为—(NO2)==k[NO2]2在592K，速率常数是4.98×10dm3·mols，在656K，其值变为4.74dm3·mols，计算该反应的活化能。解12.如果一反应的活化能为117.15kJ·mol，问在什么温度时反应的速率常数k`的值是400K速率常数的值的2倍。解13.反应N2O5→2NO2+O2，其温度与速率常数的数据列于下表，求反应的活化能。T/KK/sT/KK/s3383283184.87×101.50×104.98×103082982731.35×103.46×107.87×10解14.CO（CH2COOH）2在水溶液中分解丙酮和二氧化碳，分解反应的速率常数在283K时为1.08×10—4mol·dm—3·s—1，333K时为5.48×10—2mol·dm—3·s—1，试计算在303K时，分解反应的速率常数。解15.已知HCl（g）在1.013×105Pa和298K时的生成热为—92.3kJ·mol—1，生成反应的活化能为1135kJ·mol—1，试计算其逆反应的活化能。16.下面说法你认为正确与否？说明理由。反应的级数与反应的分子数是同义词。在反应历程中，定速步骤是反应速率最慢的一步。反应速率常数的大小就是反应速率的大小。从反应速率常数的单位可以判断该反应的级数。答17.反应2NO（g）+2H2（g）→N2（g）+2H2O(g)的反应速率表达式为==k[NO2]2[H2]，试讨论下列各种条件变化时对初速率有何影响。NO的浓度增加一倍；有催化剂参加；将反应器的容积增大一倍；将反应器的容积增大一倍；向反应体系中加入一定量的N2。答第八章怎样正确理解化学反应的平衡状态？答如何正确书写经验平衡常数和标准平衡常数的表达式？答写出下列可逆反应的平衡常数Kc、Kp或K的表达式（1）2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)(2)Zn(s)+CO2(g)ZnO(s)+CO(g)(3)MgSO4(s)MgO(s)+SO3(g)(4)Zn(s)+2H+(aq)Zn2+(aq)+H2(g)(5)NH4Cl(s)NH3(g)+HCl(g)答已知下列反应的平衡常数：HCNH++CNNH3+H2ONH+OHH2OH++OH试计算下面反应的平衡常数：NH3+HCNNH+CN答平衡常数能否代表转化率？如何正确认识两者之间的关系？答6.在699K时，反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数Kp=55.3，如果将2.00molH2和2.00molI2作用于4.00dm3的容器内，问在该温度下达到平衡时有多少HI生成？解反应H2+CO2H2O+CO在1259K达平衡，平衡时[H2]=[CO2]=0.44mol·dm，[H2O]=[CO]=0.56mol·dm。求此温度下反应的经验的平衡常数及开始时H2和CO2的浓度。解8.可逆反应H2O+COH2+CO2在密闭容器中，建立平衡，在749K时该反应的平衡常数Kc=2.6。求n（H2O）／n（CO）（物质的量比）为1时，CO的平衡转化率；求n（H2O）／n（CO）（物质的量比）为3时，CO的平衡转化率；从计算结果说明浓度对平衡移动的影响。解（1）H2O+COH2+CO2a-xb-xxxx2=2.6(a-x)2=0.617所以CO的平衡转化率是61.7%。（2）H2O+COH2+CO2n3n00n-x3n-xxx=2.6=0.865所以CO的平衡转化率是86.5%。9.HI分解反应为2HIH2+I2，开始时有1molHI，平衡时有24.4%的HI发生了分解，今欲将分解百分数降低到10%，试计算应往此平衡系统中加若干摩I2。解2HIH2+I2起始100转化0.2440.1220.122=x=0.37mol10.在900K和1.013×105Pa时SO3部分离解为SO2和O2SO3（g）SO2（g）+O2（g）若平衡混合物的密度为0.925g·dm—3，求SO3的离解度。解PV=nRTP=nRTPM=RTM===68.33SO3（g）SO2（g）+O2（g）x00a-xxx=68.33=0.34所以SO3的离解度是34%。11.在308K和总压1.013×105Pa，N2O4有27.2%分解为NO2。（1）计算N2O4（g）2NO2（g）反应的K；（2）计算308K时总压为2.026×105Pa时，N2O4的离解百分率；（3）从计算结果说明压强对平衡移动的影响。解（1）N2O4（g）2NO2（g）0.2720.544K==0.32（2）PV=nRT=同理得出N2O4的离解百分率是19.6%。（3）增大压强，平衡向体积减小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。12.PCl5（g）在523K达分解平衡:PCl5PCl3（g）+Cl2（g）平衡浓度：[PCl5]=1mol·dm,[PCl3]=[Cl2]=0.204mol·dm。若温度不变而压强减小一半，在新的平衡体系中各物质的浓度为多少？解K==0.041616PCl5PCl3（g）+Cl2（g）1-x0.204+x0.204+x0.2042==0.041616得出x=0.135mol·dm13.对于下列化学平衡2HI（g）H2（g）+I2（g）在698K时，Kc=1.82×10。如果将HI（g）放入反应瓶内，问：（1）在[HI]为0.0100mol·dm时，[H2]和[I2]各是多少？（2）HI（g）的初始浓度是多少？（3）在平衡时HI的转化率是多少？解（1）2HI（g）H2（g）+I2（g）2xxx=1.82×10x=1.35×10mol·dm[H2]和[I2]各是1.35×10mol·dm，1.35×10mol·dm。（2）[HI]=0.01+2×1.35×10=0.0127mol·dm（3）=×100%=21.3%14.反应SO2Cl2（g）SO2（g）+Cl2（g）在375K时，平衡常数K=2.4，以7.6克SO2Cl2和1.013×105Pa的Cl2作用于1.0dm—3的烧瓶中，试计算平衡时SO2Cl2、SO2和Cl2的分压。解K=K（P)P×1=RT得出P=6.8×104PaP=8.8×104PaP=1.90×105Pa15.某温度下，反应PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）的平衡常数K=2.25。把一定量的PCl5引入一真空瓶内，当达平衡后PCl5的分压是2.533×104Pa。问：平衡时PCl3和Cl2的分压各是多少？离解前PCl5的压强是多少？平衡时PCl5的离解百分率是多少？解（1）=2.25×P=P=7.60×104Pa（2）P=(2.533+7.6)×105Pa（3）P=×100%=75.25%16.如何表述化学反应等温式？化学反应的标准平衡常数与其△rG之间的关系怎样？答△rG=△rG+RTlnQ△rG=0，△rG=—RTlnk17.△G、△rG、△rG之间的关系如何？答△rG=△G(生成物）—△G（反应物）18.在523K时，将0.110mol的PCl5（g）引入1dm—3容器中，建立下列平衡：PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）平衡时PCl3（g）的浓度是0.050mol·dm。问平衡时PCl5和Cl2的浓度各是多少？在523K时的Kc和K各是多少？解（1）PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）起始0.1100平衡0.060.050.05平衡时PCl5是0.06mol·dm，Cl2是0.05mol·dm（2）K==0.042由K=K（P)得出K=1.8019.查化学热力学数据表，计算298K时下列反应的K。H2(g)+I2(g)2HI(g)解由公式—△rG=RTlnK得出K=62720.从下列数据：NiSO4·6H2O(s)△G==—2221.7kJ·molNiSO4(s)△G==—773.6kJ·molH2O(g)△G==—228.4kJ·mol（1）计算反应NiSO4·6H2O(s)NiSO4(s)+6H2O(g)的K；（2）H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为多少？解（1）△rG=—773.6—6×228.4+2221.7=77.7kJ·mol由公式—△rG=RTlnK得出K=2.4×10（2）由K=P△rG=—RTlnKK=K（P)得出H2O在固体NiSO4·6H2O上的平衡蒸气压为544Pa。21.什么是化学反应的反应商？如何应用反应商和平衡常数的关系判断反应进行的方向并判断化学平衡的移动方向？答△rG=△rG+RTlnQ△rG=—RTlnK当Q〈K时△rG〈0正反应自发进行当Q=K时△rG=0反应达到平衡，以可逆方式进行当Q〉K时△rG〉0逆反应自发进行22.反应H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)在某温度下平衡常数Kp=1，在此温度下，于6dm3的容器中加入2dm33.04×104Pa的CO，3dm32.02×105Pa的CO2，6dm32.02×105Pa的H2O（g）和1dm32.02×105Pa的H2。问净反应向哪个方向进行？解通过计算，反应向逆方向进行。23.在一定温度和压强下，某一定量的PCl5和Cl2。试判断在下列情况下，PCl5的离解度是增大还是减小。减压使PCl5的体积变为2dm—3；保持压强不变，加入氮气，使体积增至2dm3；保持体积不变，加入氮气，使压强增加1倍；保持压强不变，加入氮气，使体积变为2dm3；保持压强不变，加入氮气，使压强增加1倍。解（1）增大；（2）增大；（3）不变；（4）减小；（5）减小；24.反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)在973K时平衡常数K=0.64，试确定在该温度下上述反应的标准自由能变化△rG。当体系中各种气体的分压具有下列七组数值时，确定每一组分压下的吉布斯自由能变化△rG。ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦp=pp=p0.2531.7730.5071.5200.7601.2661.0131.0131.2660.7601.5200.5071.7730.253表中单位为105Pa。将△G对反应混合物的组成作图，标出图中哪个区域里正向反应可能发生，哪个区域里逆向反应可能发生。解ⅠK==0.194△rG=△rG+RTlnK=kJ·molⅡK==0.111△rG=△rG+RTlnK=3610.249—17782.590=—14.2kJ·molⅢK==0.360△rG=△rG+RTlnK=3610.249+（—8264.670）=—4.7kJ·molⅣK=1△rG=△rG+RTlnK=3610.249=3.6kJ·molⅤK==2.775△rG=△rG+RTlnK=11.9kJ·molⅥK==8.988△rG=△rG+RTlnK=21.4kJ·molⅦK==49.111△rG=△rG+RTlnK=35.1kJ·mol第九章什么叫稀溶液的依数性？试用分子运动论说明分子的几种依数性？答利用溶液的依数性设计一个测定溶质分子量的方法。答溶液与化合物有什么不同？溶液与普通混合物又有什么不同？答试述溶质、溶剂、溶液、稀溶液、浓溶液、不饱和溶液、饱和溶液、过饱和溶液的含意。答为溶质。体系叫溶液。什么叫做溶液的浓度？浓度和溶解度有什么区别和联系？固体溶解在液体中的浓度有哪些表示方法？比较各种浓度表示方法在实际使用中的优缺点。答如何绘制溶解度曲线？比较KNO3、NaCl和NaSO4的溶解度曲线，说明为什么着三条曲线的变化趋势（及斜率）不一样？答以溶解度为纵坐标，以温度为横坐标所做出的溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。KNO3溶解度随温度升高而增大；NaCl溶解度随温度升高几乎不变；NaSO4溶解度随温度升高而减小。为什么NaOH溶解于水时，所得的碱液是热的，而NH4NO3溶解与水时，所得溶液是冷的？答把相同质量的葡萄糖和甘油分别溶于100g水中，问所得溶液的沸点、凝固点、蒸汽压和渗透压相同否？为什么？如果把相同物质的量的葡萄糖和甘油溶于100g水中，结果又怎样？说明之。答回答下列问题：（a）提高水的沸点可采用什么方法？（b）为什么海水鱼不能生活在淡水中？（c）气体压强和溶液渗透压有何差别？（d）为什么临床常用质量分数为0.9%生理食盐水和用质量分数为5%葡萄糖溶液作输液？（e）为什么浮在海面上的冰山其中含盐极少？（f）试述亨利（Henry）定律和拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是。答（a）增大水的蒸气压；（b）因为渗透压不同；（c）=CRT稀溶液的渗透压与溶液的浓度和温度的关系同理想气体方程式一致。（d）在一定条件下，难挥发非电解质稀溶液的渗透压与溶液中溶质的浓度成正比，而与溶质的本性无关。（e）非极性或弱极性的固态物质溶于弱极性溶剂而难溶于强极性溶剂。（f）亨利（Henry）定律的适用范围是中等强度；拉乌尔（Raoult）定律的适用范围是任何强度。采用何种简便的办法可得到223K的低温？答10.00cm3NaCl饱和溶液重12.003g，将其蒸干后得NaCl3.173g，试计算：（a）NaCl的溶解度。（b）溶液的质量分数。（c）溶液物质的量的浓度。（d）溶液的质量摩尔浓度。（e）盐的摩尔分数。（f）水的摩尔分数。解在288K时，将NH3气通入一盛有水的玻璃球内，至NH3不再溶解为止。已知空玻璃球重3.926g，盛有饱和溶液共重6.944g，将此盛液的玻璃球放在50.0cm、0.55mol·dm的H2SO4溶液中，将球击破，剩余的酸需用10.4cm、1.0mol·dmNaOH中和，试计算288K时，NH3在水中的溶解度。解计算下列各溶液的物质的量浓度把15.6gCsOH溶解在1.50dm3水中；在1.0dm3水溶液中含有20gHNO3；在100cm3四氯化碳（CCl4）溶液中含有7.0mmolI2；在100mL水溶液中含1.00gK2Cr2O7。解制备5.00dm3、0.5mol·dm的氢溴酸，问需要在标准情况下的HBr气体多少dm3？解现有一甲酸溶液，它的密度是1.051g·cm，含有质量分数为20.0%的HCOOH，已知此溶液中含有25.00g纯甲酸，求此溶液的体积。解现拟制备一种质量分数为20%的氨水溶液，它的密度为0.925g·cm。问制备250dm3此溶液需用多少体积的氨气（在标准情况下）？解现有一K2HPO4溶液，它的体积为300dm3，其中含有5.369gK2HPO4·3H2O，计算这种溶液K2HPO4的物质的量浓度。解为防止1dm3水在—10℃解在26.6g氯仿（CHCl3）中溶解0.402g萘C10H8，其沸点比氯仿的沸点高0.455K，求氯仿的沸点升高常数。解与人体血液具有相等渗透压的葡萄糖溶液，其凝固点降低值为0.543K，求氯仿的沸点升高常数。解323K时200g乙醇中含有23g非挥发性溶质的溶液，其蒸汽压等于2.76×104Pa。已知323K乙醇的蒸汽压为2.93×104Pa，求溶质的相对分子质量。解有某化合物的苯溶液，溶质和溶剂的质量比是15∶100；在293K，1.013×105Pa下以4dm3空气缓慢地通过该溶液时，测知损失了1.185g的苯（假设失去苯以后，溶液的浓度不变）试求？该溶质的相对分子质量；该溶液的沸点和凝固点（已知293K时，苯的蒸汽压为1×104Pa；1.013×105Pa下，苯的沸点为353.10K，苯的凝固点为278.4K）。解第十章把下列氢离子浓度、氢氧根离子浓度换算成pH和pOH。（1）[H+]=3.2×10mol·dm；（2）[H+]=6.7×10mol·dm；（3）[OH]=2.0×10mol·dm；（4）[OH]=4.0×10mol·dm。解把下列pH、pOH换算成氢离子浓度、氢氧根离子浓度。（1）pH=0.24；（2）pH=7.5；（2）pOH=4.6；（4）pOH=10.2解已知298K时某一弱酸的浓度为0.010mol·dm，测得其pH为4.0。求K和及稀释至体积变成2倍后的K、和pH。解将1.0dm30.20mol·dm的HAc溶液稀释导多大体积时才能使Hac的解离度比原溶液增大1倍？解求0.10mol·dm盐酸和0.10mol·dmH2C2O4混合溶液中的C2O和HC2O的浓度。解计算0.010mol·dm的H2SO4溶液中各离子的浓度，已知H2SO4的K为1.2×10。解有一混合酸溶液，其中HF的浓度为1.0mol·dm，HAc的浓度为0.10mol·dm，求溶液中H+，F，Ac,HF和HAc的浓度。解计算下列各缓冲溶液的有效pH范围（1）HCO—CO；（2）HC2O—C2O；（3）H2PO—HPO；（4）HPO—PO；（5）H3PO4—H2PO解将0.10dm30.20mol·dmHAc和0.050dm30.20mol·dmNaOH溶液混合，求混合溶液的pH值。解欲配制0.50dm3pH值为9，其中[NH]=1.0mol·dm的缓冲溶液，需密度为0.904g·cm、含氨质量分数为26.0%的浓氨水的体积？固体氯化铵多少克？解将1.0mol·dmNa3PO4和2.0mol·dm盐酸等体积混合，求溶液的pH值。解取0.10mol·dm某一元弱酸溶液0.050dm31.10mol·dmKOH溶液混合，将混合液稀释至0.10dm3后，测得pH=5.25，求此一元弱酸得K。解求下列浓度均为0.10mol·dm的溶液的pH。（1）NaHCO3(2)Na2S(3)NH4Cl(4)NaH2PO4解14.写出下列分子或离子的共轭酸。SO，S，H2PO，NH3，HNO3，H2O答15．写出下列分子或离子的共轭碱。HAc，H2O，NH3，HPO，HS答16．举列说明酸碱电子理论中有哪几类常见反应。答17．已知Zn(OH)2的溶度积为1.2×10，求其溶解度。解18．已知室温时下列各盐的溶解度（以mol·dm表示），试求各盐的K。AgBr(8.8×10mol·dm)；（2）Mg(NH4)PO4(6.3×10mol·dm)；(3)Pb(IO3)2(3.1×10mol·dm)解19．在0.10dm3含有2.0×10mol·dm的Pb2+溶液中加入0.10dm3含I0.040mol·dm的溶液后，能否产生PbI2沉淀？解Q=20．将5.0×10dm0.20mol·dm的MgCl2溶液与5.0×10dm0.10mol·dm的NH3·H2O溶液混合时，有无Mg(OH)2沉淀产生？为了使溶液中不析出Mg(OH)2沉淀，在溶液中至少要加入多少克固体NH4Cl？（忽略加入固体NH4Cl后溶液的体积的变化）解21．将0.010mol的CuS溶于1.0dm盐酸中，计算所需的盐酸的浓度。从计算结果说明盐酸能否溶解CuS？解22．现有0.10dm溶液，其中含有0.0010mol的NaCl和0.0010molK2CrO4，逐滴AgNO3溶液时，何者先沉淀？解23．用Na2CO3溶液处理AgI，使之转化为Ag2CO3，转化进行到底的条件是什么？根据计算结果预测转化反应能否进行到底？解24．如果BaCO3沉淀中尚有0.010molBaSO4，在1.0dm此沉淀的饱和溶液中应加入多少mol的Na2CO3才能使BaSO4完全转化为BaCO3？解25．某一元弱酸强碱形成的难溶盐MA，在纯水中的溶解度（不考虑水解）为1.0×10mol·dm，弱酸的K为10，试求该盐在[H+]保持为2.4×10mol·dm的溶液中的溶解度。解第十一章用离子电子法配平下列反应式：（1）PbO2+ClPb+Cl2（酸性介质）（2）Br2BrO+Br（酸性介质）（3）HgS+2NO+ClHgCl+2NO（碱性介质）（4）CrO+HSnOHSnO+CrO（碱性介质）（5）CuS+CN+OHCu(CN)+NCO+S（碱性介质）解（5）2CuS+9CN+2OH=2Cu(CN)+NCO+2S+H2O用离子电子法配平下列电极反应：（1）MnOMnO2（碱性介质）（2）CrOCr(OH)3（碱性介质）（3）H2O2H2O（酸性介质）（4）H3AsO4H3AsO3（酸性介质）（5）O2H2O2(aq)（酸性介质）解现有下列物质：KMnO4,K2Cr2O7,CuCl2,FeCl2,I2,Br2,Cl2,F2在一定条件下它们都能作为氧化剂，试根据电极电势表，把这些物质按氧化本领的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的还原产物。解现有下列物质：FeCl2,SnCl2,H2,KI,Li,Mg,Al,它们都能作为还原剂，试根据标准电极电势表，把这些物质按还原本领的大小排列成顺序，并写出它们在酸性介质中的氧化产物。解别就下面的电池反应，用电池符号表示之，并求出298K时的E和△rG值。说明反应能否从左至右自发进行。（1）Cu(s)+Cl2(1.013×105Pa)Cu(1mol·dm-3)+Cl(1mol·dm-3)（2）Cu(s)+2H+(0.01mol·dm-3)Cu(0.1mol·dm-3)+H2(0.9×1.013×105Pa)解已知电对Ag++eAg,=+0.799V,Ag2C2O4的溶度积为：3.5×10。求算电对Ag2C2O4+2e2Ag+C2O的标准电极电势。解MnO离子的歧化反应能否自发进行？已知电对的标准电极电势为：=0.56，=2.26V写出反应及电池符号。解8.今有一种含有Cl-,Br-,I-三种离子的混合溶液，欲使I-氧化为I2，而又不使Br-,Cl-氧化。在常用的氧化剂Fe2(SO4)3和KMnO4中，选择哪一种能符合上述要求。解9．已知电对H3AsO3+H2OH3AsO4+2H++2e-,=+0.559V;电对3I-=I+2e,=0.535V。算出下列反应的平衡常数：H3AsO3+I+H2O=H3AsO4+3I-+2H+如果溶液的Ph=7，反应朝什么方向进行？如果溶液的[H+]=6mol·dm-3，反应朝什么方向进行？解10．已知在碱性介质中=-1.82V；=-1.18V计算电对P4-PH3的标准电极电势，并判断P4是否能发生岐化反应。解11．利用氧化还原电势表，判断下列反应能否发生岐化反应。(a)2CuCu+Cu2+HgHg+Hg2+2OH-+I2IO-+I-+H2OH2O+I2HIO+I-+H+解12．将一个压强为1.013×105Pa的氢电极和一个含有90%氩气，压强1.013×105Pa的氢电极侵入盐酸中，求此电池的电动势E。解13．含有铜和镍的酸性水溶液，其浓度分别为[Cu2+]=0.015mol·dm-3，[Ni2+]=0.23mol·dm-3，[H+]=0.72mol·dm-3，最先放电析出的是哪种物质，最难析出的是哪种物质？解14．试计算下列反应的标准摩尔自由能变化△rGMnO2+4H++2BrMn2++2H2O+Br2Br2+HNO2+H2O2Br+NO+3H+I2+Sn2+2I+Sn4+NO+3H++2Fe2+2Fe3++HNO2+H2OCl2+2BrBr2+2Cl解(a)MnO2+4H++2eMn2++2H2O=1.23V2Br—2eBr2=1.0652VE=—=0.1648V△rG=—nEF=—31.806kJ·mol(b)Br2+2e2Br=1.065VHNO2+H2O—2eNO+3H+=0.94VE=—=0.125V△rG=—nEF=—24.125kJ·mol(c)I2+2e2I=0.5355VSn2+—2eSn4+=0.15VE=—=0.3855V△rG=—nEF=—74.407kJ·mol(d)2Fe2++2e2Fe3+=0.771VHNO2+H2O—2eNO+3H+=0.94VE=—=—0.169V△rG=—nEF=32.617kJ·mol(e)Cl2+2e2Cl=1.36V2Br—2eBr2=1.065VE=—=0.295V△rG=—nEF=—56.935kJ·mol15．已知下列在碱性介质中的标准电极电势：CrO(aq)+4H2O(l)+3eCr(OH)3(s)+5OH(aq)=-0.11V[Cu(NH3)]+(aq)+eCu(s)+2NH3(aq)=-0.10V试计算用H2还原CrO和[Cu(NH3)]+时的，△rG和K。并说明这两个系列的虽然近似，但△rG和K却相差很大的原因？解CrO：△G=+31.8kJ·mol；K=2.7×10[Cu(NH3)]+：△G=+11.6kJ·mol；K=9.3×1016．对于298K时Sn2+和Pb2+与其粉末金属平衡的溶液，在低离子强度的溶液中[Sn2+]/[Pb2+]=2.98，已知=-0.126V，。解Sn+Pb2+Sn2++PbK=[Sn2+]/[Pb2+]=2.98lgK===x==—0.14V==—0.14V。17．在298K时反应Fe3++AgFe2++Ag+的平衡常数为0.531。已知=+0.770V，计算。解lgK===x==0.786V==0.786V18．粗铜片中常含杂质Zn,Pb,Fe,Ag等，将粗铜作阳极，纯铜作阴极，进行电解炼，可以得到纯度为99.99%的铜，试用电极电势说明这四种杂质是怎样和铜分离的。解电极电势比较大，△rG则比较小，所以进行的彻底。19．在含有CdSO4溶液的电解池的两个极上加外电压，并测得相应的电流。所得数据如下：E/V0.51.01.82.03.0I/A0.0020.00040.0070.0080.0280.0690.1100.192试在坐标纸上作图，并求出分解电压。解得出E=3.0V20．在一铜电解试验中，所给电流强度为5000A，电流效率为94.5%，问经过3h（小时）后，能得电解铜多少kg（千克）？解I=q=It=5000×94.5%×3×3600=5.013×10（库仑）Cu+2e==Cu2645.013×10mm=1.63×10（千克）（7）Na2S2O3+I2第十二章

1.

卤素中哪些元素最活泼？为什么有氟至氯活泼性变化有一个突变？

答:单质的活泼性次序为:F2>>Cl2>Br2>I2

从F2到Cl2活泼性突变，其原因归结为F原子和F—离子的半径特别小。

F

Cl

BrI

F—

Cl—

Br—

I—

r/pm64

99

114

133

136

181

195216

(1)

由于F的原子半径非常小，F—F原子间的斥力和非键电子对的斥力较大，使F2的解离能（155KJ/mol）远小于Cl2的解离能（240KJ/mol）。

(2)

由于F-离子半径特别小，因此在形成化合物时，氟化物的离子键更强，键能或晶格能更大。

由于F-离子半径特别小，F-

的水合放热比其他卤素离子多。

2.

举例说明卤素单质氧化性和卤离子X-还原性递变规律，并说明原因。

答:氧化性顺序为:F2>Cl2>Br2>I2

;还原性顺序为:I->Br->Cl->F-.

尽管在同族中氯的电子亲合能最高，但最强的氧化剂却是氟

卤素单质是很强的氧化剂,随着原子半径的增大,卤素的氧化能力依次减弱。尽管在同族中氯的电子亲合能最高,但最强的氧化剂却是氟。一种氧化剂在常温下,在水溶液中氧化能力的强弱,可用其标准电极电势值来表示,值的大小和下列过程有关（见课本P524）

3.

写出氯气与钛、铝、氢、水和碳酸钾作用的反应式，并注明必要的反应条件。

答:（1）2Cl2+Ti

=TiCl4

加热，干燥

（2）3Cl2+2Al=2AlCl3

加热，干燥

（3）Cl2+H2=2HCl

点燃

（4）3Cl2+2P(过量)=2PCl3

干燥

5Cl2(过量)+2P=2PCl5

干燥

（5）Cl2+H2O=HClO+HCl

(6)

Cl2+2K2CO3+H2O=KCl+KClO+2KHCO3

4.

试解释下列现象:

（1）

I2溶解在CCl4中得到紫色溶液，而I2在乙醚中却是红棕色。

（2）

I2难溶于水却易溶于KI中。

答:（1）CCl4为非极性溶剂，I2溶在CCl4中后仍为分子状态，显示出I2单质在蒸气时的紫颜色。而乙醚为极性溶剂，I2溶于乙醚时与溶剂间有溶剂合作用，形成的溶剂合物不再呈其单质蒸气的颜色，而呈红棕色。

（2）I2以分子状态存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶的原则，非极性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中与I-相互作用生成I3—离子，I3—离子在水中的溶解度很大，因此，I2易溶于KI溶液。

5.

溴能从含碘离子的溶液中取代出碘，碘又能从溴酸钾溶